一种可调式防霾窗的制作方法

本实用新型属于人体健康领域的防雾霾系统设计，具体涉及一种可调式防霾窗。

背景技术：

随着现代化水平的提高，我国工业迅速发展，但随之而来的是环境问题的日益加重，近些年来雾霾污染的加重受到了社会各界的广泛关注。为了使广大百姓在雾霾天时既可以保持室内通风良好又可以防止雾霾进入，一种防雾霾的窗户渐渐进入了大家的视线。

现有的防雾霾窗户，多采用进口纳米材料。这样可以减少雾霾的通过率，但是，这也出现很多其他的问题，例如成本昂贵、透光性差、通风效果差和易造成二次污染等。随后，为解决上述问题，出现了一种防霾窗。例如核孔膜式防霾窗是采用核孔膜技术，孔密度高，孔径精确可控，且独具特殊的杯罩孔型结构，辅以孔壁及膜表面的改性处理；然而，这种防霾窗的缺点也很明显，那就是硬与纱网结合性差，易脱落，易撕裂。对于采用特殊高科技纤维材料制成新式防霾窗，静电持久存在，不易消退；但是，有风的情况下静电作用减弱、无法阻隔沙尘、价格过高、无法去除有害气体。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可调式防霾窗，以解决现有的防霾窗透风效果差、吸附效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种可调式防霾窗，包括窗架、叶片、绝缘块、导线和导线盒，所述的叶片有多个，均布在窗架的框体内，所述的叶片可绕窗架转动，所述的叶片的表面均铺设有铝箔，所述的叶片分为两种，一种是叶片表面的铝箔带正电，另一种是叶片表面的铝箔带负电，这两种叶片交错排列，使相邻叶片之间形成电场；

所述的每个叶片上均设有绝缘块，所述的绝缘块位于叶片中间位置的边缘处；所述的导线盒设于窗架边框上，所述的导线置于导线盒中。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的窗架呈方形，每个叶片的两端均通过传动轴安装在窗架上，所有传动轴通过传动带连接在一起，所述的传动轴和传动带置于窗架内，其中一个传动轴上设有摇杆。

所述的导线盒上连接有USB接口，所述的USB接口上连接有电源配适器。

所述的叶片的宽度为0.1m，所述的相邻叶片间的距离为0.05m，所述的相邻叶片间的电场强度为720v/m。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型利用静电技术吸附雾霾；用铝箔导电，环保绿色，成本低，性价比高；还可根据自身需求将窗体变换不同角度，控制通风程度。

(2)本实用新型可根据不同的雾霾程度、雾霾粒子不同的运动方向，调节叶片角度，从而保证雾霾颗粒吸附到叶片上。

(3)本实用新型的防霾窗可拆卸，防霾窗结构独立于窗户内侧，雾霾天装在窗户一侧，空气优良时可拆下清洗。

(4)本实用新型的窗体能阻挡紫外线、美观节能，代替了窗帘并解决了窗帘占用了窗户的部分空间。

请对上述红色标记的三处地方进行补充。其他内容由我随后处理。

附图说明

图1是本实用新型的叶片打开时的整体示意图。

图2是本实用新型的叶片闭合时的整体示意图。

图3是本实用新型俯视图。

图4使用本实用新型前后的雾霾浓度对比图。

图5为粒子以初速度水平进入电场受力情况图。

图6为图5的粒子运动轨迹。

图7为粒子以初速度与水平方向成夹角加入电场的受力情况图。

图8为图7的粒子运动轨迹。

图9为合力与速度夹角为钝角时模型受力情况图。

图10为图9的粒子运动轨迹。

图11为电场力与重力之间夹角为锐角时模型受力情况图。

图12为图11的粒子运动轨迹。

图中各标号表示为：1-窗架，2-叶片，3-绝缘块，4-导线，5-导线盒，6-铝箔，7-传动轴，8-摇杆，9-USB接口，10-电源配适器。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

本实用新型的绝缘块7位于叶片2中间位置的边缘处，当叶片闭合时，防止相邻叶片因重力作用产生接触，使电路短路。

本实用新型根据不同雾霾粒子初速度方向及叶片与水平方向所成夹角不同做出计算，保证了粒子吸附到叶片上。建立模型中，极板间距(即叶片间距)为H，极板长度(叶片宽度)为L，极板间电场强度为E，雾霾微粒带电量为q，质量为m，初速度为v₀，重力加速度g(微小粒子在电场中所受重力远小于电场力)。

(1)极板水平，粒子以初速度v₀水平进入电场。

粒子进入电场中，受重力与电场力，且二力不同向便反向，此时粒子做类平抛运动。粒子在电场中运动是否被吸附到极板上由v₀、L、H共同决定。粒子在电场中的运动时间由粒子与将要被吸附到的极板之间的距离决定。间距最大为H时，当加速度最小，粒子运动时间最长，粒子水平方向运动距离最长，此模型为临界模型。此时模型受力情况如图5所示：

由牛顿第二定律得：qE-mg＝ma①，竖直方向由匀加速直线运动定律得：H＝1/2at²②，水平方向由匀速直线运动定律得：l＝v₀t③

由公式①②③得：

当l≤L时，粒子均能被吸附到极板上。粒子运动轨迹如图6所示：

极板水平，粒子以初速度v₀与水平方向成夹角α进入电场。粒子进入电场，受重力与电场力，且二力不同向便反向。若二者合力与速度夹角为锐角，此时粒子在一极板向另一极板运动为临界，受力情况如图7所示：

将初速度分解为水平与竖直两个分量，则水平方向为v₀cosα，竖直 方向为v₀sinα。

由牛顿第二定律得：qE-mg＝ma④；水平方向由匀速直线运动定律得：l＝v₀cosα*t⑤；竖直方向由匀加速直线运动定律得：若水平方向l＝L，则由公式④⑤⑥得：

当h≥H时，粒子均能被吸附到极板上。若竖直方向h＝H，则由公式④⑤⑥得：

当l≤L时，粒子均能被吸附到极板上。粒子运动轨迹如图8所示；

若合力与速度夹角为钝角，临界模型受力情况如图9所示；

将初速度分解成水平与竖直两个分量，则水平方向为v₀cosα，竖直方向为v₀sinα。此运动曲线为抛物线，若运动未达到抛物线最低点则粒子一定能打到极板上，若超过最低点则将运动分解为最低点以前和以后两部分。

最低点以前：

由牛顿第二定律得：qE-mg＝ma⑦；竖直方向匀减速直线运动运动定律得：v₀sinα＝at₁⑧；水平方向匀速直线运动定律得：l₁＝v₀cosα*t₁⑨。

最低点以后：

竖直方向匀加速直线运动定律得水平方向匀速直线运动定律得水平总位移由公式⑧⑨⑩得：

l≤L时，粒子均能被吸附到极板上。粒子运动轨迹如下图10所示；

(2)极板与水平方向成夹角α，粒子以平行于极板方向速度进入极板。此时极板有效间距Hcosα，极板有效长度为L-Hsinα。若电场力与重力之间夹角为锐角，则模型受力情况如图11所示：

将重力分解为平行于极板与垂直于极板，

则平行于极板方向：

垂直于极板方向：由公式得：

经检验知，当粒子运动到下极板时，应满足l≤(L-Hsinα)，则粒子均能吸附到极板上。此时

由得：

粒子运动轨迹如下图12所示；

若电场力与重力之间夹角为钝角，则粒子所受电场力与原来方向相反，粒子极性改变；可直接被上极板吸附。

以上几种模型为粒子在极板中运动的临界模型，满足上述模型时，粒子均能被吸附到极板上。经理论计算与实验得出，最终确定相邻叶片间的 距离H＝0.05m，叶片的宽度L＝0.1m，相邻叶片间的电场强度E＝720v/m，粒子均能被吸附到上。

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例1

结合图1至图3，本实施例给出一种可调式防霾窗，包括窗架1、叶片2、绝缘块3、导线4和导线盒5，叶片2有多个，均布在窗架1的框体内，叶片2可绕窗架1上的传动轴7转动，叶片2的表面均铺设有铝箔6；叶片2分为两种，一种是叶片表面的铝箔带正电，另一种是叶片表面的铝箔带负电，这两种叶片交错排列，使相邻叶片2之间形成电场；

每个叶片2上均设有绝缘块3，绝缘块3位于叶片2中间位置的边缘处；导线盒5设于窗架1边框上，导线4置于导线盒5中。

窗架1呈方形，每个叶片2的两端均通过传动轴7安装在窗架1上，所有传动轴7通过传动带连接在一起，传动轴7和传动带置于窗架1内，其中一个传动轴上设有摇杆8。

导线盒5上连接有USB接口9，USB接口9上连接有电源配适器10。

叶片2的宽度为0.1m，相邻叶片间的距离为0.05m，相邻叶片间的电场强度为720v/m。

在雾霾天的情况下，通过两组对比实验(实验组和对照组)，在相同的条件下让雾霾通过本实用新型的雾霾窗和普通窗进入室内，然后用雾霾激光检测仪检测室内雾霾含量并记录数据并绘图。由图4可知，在雾霾窗 开机运行之前，两个房间里雾霾含量几乎相同，雾霾窗开机运行之后，有雾霾窗的室内雾霾指数明显下降。由此可以说明本实用新型的防雾霾窗可以在通风良好的情况下有效地阻挡雾霾进入到室内。